四种短周期主族元素A、B、C、D原子序数依次增大,只有一种金属,其中A、D同主族,A、D的最外层电子数之和

2025-05-10 06:51:45
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四种短周期主族元素A、B、C、D原子序数依次增大,C元素是短周期中原子半径最大的元素,C为Na元素;只有一种金属,A、D同主族,则最外层电子数≥4,由原子序数可知,A处于第二周期,D处于第三周期,A、D的最外层电子数之和与B的原子序数相同,由于B的原子序数介于A、Na之间,故B也处于第二周期,A、D最外层电子数只能为4,故A为碳、B为O、D为Si,
(1)B为O元素,在元素周期表中的位置是:第二周期第ⅥA族,同族元素氢化物中,水分子之间存在氢键,沸点高于H2S,其它氢化物相对分子质量大于H2S,分子间作用力大于H2S的分子间作用力,沸点也高于H2S,
故答案为:第二周期第ⅥA族;H2S;
(2)A的最高价氧化物为CO2,属于分子晶体,D的最高价氧化物为SiO2,属于原子晶体,故晶体硬度CO2<SiO2
故答案为:小于;二氧化碳是分子晶体,二氧化硅是原子晶体,原子晶体的硬度比分子晶体大;
(3)A的最高价氧化物CO2与C的最高价氧化物对应水化物NaOH溶液反应,其新生成物质可能是碳酸钠,也可能是碳酸氢钠,或者两者都有.取反应后的溶液少许,加入过量的氯化钡溶液,若产生白色沉淀,则有碳酸钠;取上述清液加入盐酸溶液,若产生气泡则有碳酸氢钠;两个现象都有则两种物质都有,
故答案为:可能是碳酸钠,也可能是碳酸氢钠,或者两者都有;取反应后的溶液少许,加入过量的氯化钡溶液,若产生白色沉淀,则有碳酸钠;取上述清液加入盐酸溶液,若产生气泡则有碳酸氢钠;两个现象都有则两种物质都有;
(4)A的最高价氧化物CO2与D的气态氢化物SiH4及水蒸气,在有机催化剂N-杂环卡宾的催化作用下,只生成一种新型燃料X和D的最高价氧化物SiO2
①经对X的研究发现,1molX在氧气中完全燃烧,只生成 1molA的最高价氧化物CO2和2molB的气态氢化物H2O(g),根据原子守恒可知,X分子中含有1个C原子、4个H原子,1个X分子中有18电子,故含有O原子数目=

18?6?4
8
=1,则X的分子式为CH3OH,故答案为:CH3OH;
②由上述制分析可知,制取燃料X(CH3OH)的化学方程式为:4CO2+3SiH4+2H2O
 催化剂 
 
3SiO2+4CH3OH,故答案为:4CO2+3SiH4+2H2O
 催化剂 
 
3SiO2+4CH3OH;
③燃料CH3OH与NaOH溶液做电解质溶液,CH3OH发生氧化反应,在负极失去电子、碱性条件下生成碳酸根与水,该电池负极的电极反应为:CH3OH+8OH--6e-═CO32-+6H2O,故答案为:CH3OH+8OH--6e-═CO32-+6H2O.